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AI大潮机器视觉涌来


发布日期:2022-08-05 00:04   来源:未知   阅读:

  在工业自动化需求及智能制造推动下,机器视觉下游应用渗透率提升,行业空间广阔。

  人工智能的应用技术主要包括语音类技术、视觉类技术、自然语言处理类技术和基础硬件等,其中,机器视觉技术是机器人自主行动的前提,能够实现计算机系统对于外界环境的观察、识别和判断等功能,是人工智能范畴最重要的前沿分支之一。

  机器视觉技术涉及机械、电子、光学、自动控制、计算机科学、图像处理和模式识别等诸多领域,在国内外人工智能企业应用技术中占比超过40%,应用范围十分广泛。

  机器视觉全球市场规模从2010年的31.7亿美元增长至2020年的107亿美元,年复合增长率为14.47%。从地区分布来看,机器视觉市场规模最大的为欧洲地区,占全球的36.4%;北美和亚太地区分别占比为29.3%、25.3%,南美、中东、非洲地区的占比为9.1%。

  受益于全球制造中心向中国转移,中国机器视觉市场发展迅速,成为欧洲、北美和日本外另一个国际机器视觉厂商的重要目标市场。

  1990-2000年我国机器视觉行业处于萌芽期,90年代国内开始出现机器视觉代理企业,主要从事机器视觉器件及技术的代理服务。2001-2010 年,国内机器视觉行业处于起步期,在人民币印钞质量检测,烟草和原棉异物剔除、邮政分拣等代表性下游应用需求拉动下,国内开始出现一批专业的机器,越来越多企业开始探索与研发具有自主知识产权的机器视觉软硬件设备,随着 USB2.0接口的相机和采集卡等器件方面逐渐占据入门级市场,产品性能不断提升。

  2013年起,国家陆续发布相关政策与规划为机器视觉行业提供支持。2016年发 布的《智能制造“十三五”发展规划》,提出十大重点任务,加快智能制造装备发展并推动重点领域智能转型。发展规划为高端装备制造和自动化生产的发展提供大力支持,而作为配套设备的机器视觉产品需求也逐渐增加。

  2019年发布的《加快培育共享制造新模式新业态,促进制造业高质量发展的指导意见》,提出要求支持平台企业积极应用人工智能技术,发展智能检测功能,不断提升制造全流程的智能化水平。

  机器视觉技术为智能检测提供便利,提高效率及降低人工成本。随着行业的发展,客户了解到机器视觉技术的应用广泛、增效降本等有利因素后,机器视觉在各行业的渗透率逐渐提升。

  2015-2018年,中国机器视觉行业市场规模增速较快,维持在40%以上。根据中商产业研究院预测,2020年中国机器视觉市场规模为115亿元,同比增速 11.65%。2015-2020 年复合增长率为 37.97%,较全球机器视觉行业2015-2020 年复合增长率高24.31pct。

  根据CB Insigh数据,2020年,中国已成为继美、日之后的全球第三大市场。

  机器视觉行业产业链中,上游硬件部分包括光源、镜头、工业相机、图像处理器、图像采集卡;软件包括图像处理软件和底层算法。

  在机器视觉产品中,上游软硬件共占总成本的80%,分别占比为45%、35%, 组装集成和维护分别占总成本的15%、5%。因此,使它们感到持久的疼痛)或其他问题性爱疼痛,产业链上游是整个行业附加值最高的环节。

  光源照明是影响机器视觉系统输入的重要因素之一,它直接影响输入数据的质量和应用效果。机器视觉光源主要采用LED照明为主,主要是形状自由度高,使用寿命长、 响应速度快、单色性好、颜色多样、综合性价比高等特点在行业内广泛应用。

  2020年,中国LED照明市场规模为8627亿元,同比增长14.30%,2017-2020 年复合增长率为10.71%。从LED照明行业来看,年销售收入20亿元以上为第一梯队,分别有飞利浦、欧普照明、雷士照明、佛山照明、阳光照明等国内外企业;第二梯队为5-20亿元年销售收入,包括雪莱特、勤上光电等企业。

  镜头的主要作用是将目标成像在图像传感器的感光面上,是机器视觉图像采集的重要成像部件。

  海外品牌经过多年在镜头领域布局、业务累积和技术升级,徕卡、施耐德、尼康、富士等领头企业已经在全球范围内形成领先优势。国内企业起步晚,2008 年之前国内光学镜头市场被德、日系品牌垄断。

  随着产业的崛起,中国工业镜头行业的国内企业迅速发展,主要以低端市场为主,以高性价比与海外品牌竞争。高端市场方面,国内仍依赖进口高端产品,主要以日本、德国等老牌制造商的产品为主。

  工业相机是机器视觉系统的关键组成部分,而图像传感器是相机的核心,按芯片类型可分为CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。

  目前,全球工业相机行业以欧美品牌为主,2018 年北美品牌占全球工业相机市场的 62%,欧洲品牌占15%。

  中国在CMOS领域占据明显优势,到2014年,格科微已经成长为国内第一的CMOS图像传感器供应商,并将这一荣誉保持至今。2014年,格科微CMOS图像传感器出货量超过9.4亿颗,显示驱动芯片的出货量超过1亿颗,全年销售总额突破3.5亿美元。

  按出货量口径统计,2020年,格科微实现了20.4亿颗CMOS图像传感器出货,占据了全球29.7%的市场份额,位居行业第一,把三星、索尼等老牌知名厂商甩在身后。

  2020 年,中国工业机器人密度为 246 台/ 万人,较 2019 年增加 59 台/万人,从全球第 15 名提升至第 9 名。中国工业机器人密度已高于全球水平,但仍低于发达水平国家,其中韩国、新加坡、日本长期霸占全球各国工业机器人密度榜首,分别为 932 台/万人、605 台/万人、390 台/万人;德国和美国工业机器人密度分别为 371 台/万人、255 台/万人。

  对比发达国家,中国的工业机器人密度仍有较大的上升空间,将拉动自动化生产设备需求,细分领域机器视觉需求也将增加。此外,产业链上游零部件成本占总成本的 80%,主要以低端市场为主,仍未能打破海外企业在高端市场的垄断局面,这将是未来一个重要的掘金方向。

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